热备动车组配置方案优化模型
发布时间：2022-01-02 16:14
热备动车组的配置方案影响热备动车组的救援效率,对保证铁路正常运行秩序起着重要作用。针对配置方案中热备动车组数量的确定和备用地点的选择,以全面覆盖铁路事故风险为约束,分别以热备动车组平均响应时间最短及配置成本最少为目标,建立热备动车组配置方案优化的多目标规划模型,并设计分步搜索的禁忌搜索算法对多目标模型的Pareto解集进行求解,最后结合算例,验证了模型和算法的可靠性。研究结果表明,得到的热备动车组配置方案能够满足决策制定者的不同偏好,热备动车组配置数量和地点协同优化的方案较两者分步优化更能提高热备动车组应急效率。
【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(07)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
某铁路局管内高速铁路网示意图Fig.1Schematicdiagramofhigh-speedrailwaynetworkinarailwayadministration表1模型Pareto解的各目标值及方案Table1GoalvaluesandParetosolutionofmodetitle
第7期徐禾颖，等：热备动车组配置方案优化模型1643从运算结果可以看出，当热备动车组列数较少时，增加列数可以较为明显地缩短热备动车组的响应时间，但从整体结果来看，增加热备动车组列数所能带来的响应时间节省十分有限，且会使配置成本激增。热备动车组的数量超过10列后，再增加热备动车组的数量将不会带来响应时间的减少。为了说明热备动车组配置数量和热备地点协同优化的方案相较分别求解更具有优越性，将模型的有效解集和热备动车组数量给定情况下的最小响应时间进行方案对比，如图2所示。图2中“o”代表多目标模型的Pareto解的目标函数值，“+”代表不同热备动车组数量下响应时间最小的方案的目标函数值。图2方案对比Fig.2Diagramofschemecomparison从图2中可以看出，多目标规划求得的解集不仅可以给出不同热备动车组数量下响应方案最优解，还可以给出更加丰富的决策信息，且方案中能够实现热备动车组数量和配置地点的协同优化。当路局内的热备动车组列数发生变化，或最佳方案中节点的股道运用紧张时，无需从头制定热备动车组的配置方案，只需在Pareto解集中依据需要重新选择即可。4结论1）对热备动车组的配置方案进行研究，建立热备动车组配置列数和热备地点协同优化的热备动车组配置优化多目标规划模型，并设计模型求解的分步求解算法。从算例分析中可看出，本文提出的模型和算法可以有效地解决热备动车组配置问题，并能从平均响应时间和配置成本的角度给出相对较优的方案。2)在下一步的研究中，对始发车站和待救援弧段的权重还有优化的空间，可以针对不同的线路条件及不同车型的故障率分别进行讨论。3)除了综合考?
【参考文献】：
期刊论文
[1]趋近理想灰关联多约束的交通救援中心中值选址模型[J]. 卢媛媛,郭志坚,王宝玲,张倩茹,芦奇. 公路交通科技. 2018(07)
[2]基于覆盖理论的铁路救援列车部署方案研究[J]. 汤霖,孟学雷,郭文博,尚蕾. 铁道科学与工程学报. 2018(06)
[3]武汉市轨道交通线网应急救援站选址研究[J]. 冉连月,吴贤国,刘洋,张立茂. 中国安全生产科学技术. 2018(04)
[4]基于集合覆盖模型的高铁应急资源储备点选址优化[J]. 孙剑萍,宫素萍,汤兆平,刘欢. 中国科技论文. 2017(19)
[5]关于高速铁路启用热备动车组相关问题的探讨[J]. 张芳英. 甘肃科技. 2017(17)
[6]最大弧覆盖问题的一种邻域搜索算法[J]. 王蕊,高随祥,石玮亮,戴龙飞. 计算机仿真. 2014(10)
[7]基于最大服务距离的动车组备用地点选择研究[J]. 郑康立,王正彬. 铁道运输与经济. 2014(05)
[8]铁路救援基地层级规划选址模型[J]. 吴艳华,王富章,李芳. 交通运输工程学报. 2013(03)
[9]考虑服务数量和服务时间的紧急救援站选址[J]. 胡丹丹,王国利,杨超. 公路交通科技. 2012(10)
[10]动车组动态备用方式研究[J]. 花伟,张才春,范振平,徐利民. 铁道运输与经济. 2011(01)
博士论文
[1]高速铁路成网条件下动车组运用计划编制理论与算法研究[D]. 周宇.北京交通大学 2017
[2]高速铁路动车组运用计划编制理论与方法研究[D]. 李华.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]基于复杂网络理论的城市轨道交通应急救援站选址研究[D]. 祝蕾.东南大学 2018
[2]基于多方协同的应急服务设施选址模型研究[D]. 舒周攀.华中科技大学 2017
[3]高速铁路动车组备用问题研究[D]. 孙宝策.北京交通大学 2012
[4]地铁突发事件应急救援资源的配置研究[D]. 徐之恒.西南交通大学 2012
本文编号：3564488
【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(07)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
某铁路局管内高速铁路网示意图Fig.1Schematicdiagramofhigh-speedrailwaynetworkinarailwayadministration表1模型Pareto解的各目标值及方案Table1GoalvaluesandParetosolutionofmodetitle
第7期徐禾颖，等：热备动车组配置方案优化模型1643从运算结果可以看出，当热备动车组列数较少时，增加列数可以较为明显地缩短热备动车组的响应时间，但从整体结果来看，增加热备动车组列数所能带来的响应时间节省十分有限，且会使配置成本激增。热备动车组的数量超过10列后，再增加热备动车组的数量将不会带来响应时间的减少。为了说明热备动车组配置数量和热备地点协同优化的方案相较分别求解更具有优越性，将模型的有效解集和热备动车组数量给定情况下的最小响应时间进行方案对比，如图2所示。图2中“o”代表多目标模型的Pareto解的目标函数值，“+”代表不同热备动车组数量下响应时间最小的方案的目标函数值。图2方案对比Fig.2Diagramofschemecomparison从图2中可以看出，多目标规划求得的解集不仅可以给出不同热备动车组数量下响应方案最优解，还可以给出更加丰富的决策信息，且方案中能够实现热备动车组数量和配置地点的协同优化。当路局内的热备动车组列数发生变化，或最佳方案中节点的股道运用紧张时，无需从头制定热备动车组的配置方案，只需在Pareto解集中依据需要重新选择即可。4结论1）对热备动车组的配置方案进行研究，建立热备动车组配置列数和热备地点协同优化的热备动车组配置优化多目标规划模型，并设计模型求解的分步求解算法。从算例分析中可看出，本文提出的模型和算法可以有效地解决热备动车组配置问题，并能从平均响应时间和配置成本的角度给出相对较优的方案。2)在下一步的研究中，对始发车站和待救援弧段的权重还有优化的空间，可以针对不同的线路条件及不同车型的故障率分别进行讨论。3)除了综合考?
【参考文献】：
期刊论文
[1]趋近理想灰关联多约束的交通救援中心中值选址模型[J]. 卢媛媛,郭志坚,王宝玲,张倩茹,芦奇. 公路交通科技. 2018(07)
[2]基于覆盖理论的铁路救援列车部署方案研究[J]. 汤霖,孟学雷,郭文博,尚蕾. 铁道科学与工程学报. 2018(06)
[3]武汉市轨道交通线网应急救援站选址研究[J]. 冉连月,吴贤国,刘洋,张立茂. 中国安全生产科学技术. 2018(04)
[4]基于集合覆盖模型的高铁应急资源储备点选址优化[J]. 孙剑萍,宫素萍,汤兆平,刘欢. 中国科技论文. 2017(19)
[5]关于高速铁路启用热备动车组相关问题的探讨[J]. 张芳英. 甘肃科技. 2017(17)
[6]最大弧覆盖问题的一种邻域搜索算法[J]. 王蕊,高随祥,石玮亮,戴龙飞. 计算机仿真. 2014(10)
[7]基于最大服务距离的动车组备用地点选择研究[J]. 郑康立,王正彬. 铁道运输与经济. 2014(05)
[8]铁路救援基地层级规划选址模型[J]. 吴艳华,王富章,李芳. 交通运输工程学报. 2013(03)
[9]考虑服务数量和服务时间的紧急救援站选址[J]. 胡丹丹,王国利,杨超. 公路交通科技. 2012(10)
[10]动车组动态备用方式研究[J]. 花伟,张才春,范振平,徐利民. 铁道运输与经济. 2011(01)
博士论文
[1]高速铁路成网条件下动车组运用计划编制理论与算法研究[D]. 周宇.北京交通大学 2017
[2]高速铁路动车组运用计划编制理论与方法研究[D]. 李华.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]基于复杂网络理论的城市轨道交通应急救援站选址研究[D]. 祝蕾.东南大学 2018
[2]基于多方协同的应急服务设施选址模型研究[D]. 舒周攀.华中科技大学 2017
[3]高速铁路动车组备用问题研究[D]. 孙宝策.北京交通大学 2012
[4]地铁突发事件应急救援资源的配置研究[D]. 徐之恒.西南交通大学 2012
本文编号：3564488
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